SK341992A3 - Electric arc furnace arrangement for producing steel - Google Patents

Description

Oblas £j?2

Vynález se týká elektrické obloukové pece ro výrobu oceli taveDÍm šrotu, zejména železného šrotu, a/ nebo železné houby a/nebo surového železa a prísad v pecním kelímku, do kterého zasahuje nejméné jedna v podálném sméru spotŕebovatelná grafitová elekfcroda,pŕičemž mezi grafitovou elektródou a vsázkou je zapálen elektrický oblouk.

Dosayadni_stay_techniky

Obvyklé elektrické obloukové pece na stejnosmárný proud pro tavení šrotu, které umožňují ponekud vyšší prívod energie, mají jedinou grafitovou elektródu,uspoŕádanou ve stredu a kolmo v pecním kelímku. Kožný prívod energie, který je závislý od sekundár-ní ho proudu, je omezen maximálná možným prdmérem grafitové elektródy. Maximálni prívod energie v této dobá u pecí tohoto druhu je možný s elektródami, jejichž prdmer je kolem mm.

Prdméry elektród této rádové velikosti a plánované vétší pr&máry vyžaduji však v dusledku vyskytujících se velmi velkých hmôt, sil a momentu, krajná nákladná konštrukční ŕešení a zpdsobují potíže pri provozu elektrodových sveracích zaŕízení, nosného ramene elek trcdy, zvedacího ramene elektródy a jejího vedení,la nových vodičd pro vysoké proudy, atcí.

Kromé toho je obtížné, vyrobit elektródy tak velké2 ho prúméru v postaéující jakosti. Navíc je prívod, energie jediným elektrickým obloukem koncentrován na jedno místo více nebo méné ve stredu pece a ješté je ztížen magnetickými vlivy, které púsobí pri vysokých výkone ch na elektrický oblouk.

U obvyklých elektrických obloukových pecí na stŕídavý proud , jako napr. podie DE-C - 29 2Ó9, FK-B

218 397 a DE-A - 32 **1 9b?» se vytaví tŕemi elektródami, uspoŕádanými ve stredu na částečnóm kruhu, kolmý kráter do šrotu a potom se roztaví zbývající šrot.Energie horkých oapadních plynú stoupá prázdným kráterem nevyužitá smérem nahoiu a zpúsobí zvýšený ohrev poklopu a - stejné jako u obvyklých elektrických obloukových pecí na stejnosmérný proud - velkou žhavou délku elektródy , která vede k silnému stranovému opalu. Kromé toho jsou pro elektródy nutná veimi masivní elektródová nosná ramena a zdvíhací ústroji s téžkými vedeními, aby se zvládly sily a vibrace zpúsobenó vysokými proudy. Tato zaŕízení jsou podstatným investičním nákladovým faktorem, který obvyklé elektrické obloukové pece na stŕídavný proud stále více prodražuje a ztéžuje provoz.

Dále je z EP-B - 0 2^0 á 85 známo, usporádat u pece pro výrobu oceli ze šrotu,se šachtou s napojenou nístéjovou pecí, jako topné zaŕízení, nékolik plasmových hoŕákú, které jsou upravený šikmo vzhledem k ose pece a po obvodu zasahují z vnéjšku smérem dovnitŕ. Plasmovó horáky však mají v dôsledku jejich wolfrámové katódy jen omezený výkon a pritom stále existuje nebezpečí prosakování vody.

Podstata vynálezu

Účele m vynálezu je odstranéní téchto nedostatkú a obtíží a jeho úkolem je vytvor it zarízení shara popsaného druhu, kterým je možný zejména vysoký prívod energie pri nízkých investičních, provozních a udržova cích nákladech a které vykazuje vysokou provozní spolehlivost a použitelnost.

Tento úkol se podie vynálezu ŕeš í tím, že grafi tová elektróda vyčnívá do spodní části pecního kelímku ze strany a že spodní část má v oblasti grafitové elektródy radiálné proti horní části smérem . ven výstupu jící rozšírení.

U elektrické obloukove pece podie vynálezu horí elektrický oblouk približné v prodloužení osy elektródy proti vsádce, čímž elektrický oblouk vytvorí dutinu v nasypaném kuželu ze vsádky. Do tóto dutiny se pak zíítí vsádka, léžící nad ní, aby se tak i sama vystaví la púsobení elektrického oblouku a roztavila se.

Tím, že grafitová elektróda vyčnívá do spodní Části pecního kelímku, rozšíreného radiálné proti horní Části pecního kelímku, je grafitová elektróda chránéna proti dolú. padající vsádce. P o ufe pro zapálení elektrického oblouku pŕíp.· pro pŕehfátí ocelové lázné vy tvorené ze šrotu po jeho úplném roztavení, se grafitová elektróda posune dále dopredu. Béhem tavení šrotu se hrot elektródy udržuje mimo púdory horní části pecního kelímku.

Horké plyny vznikající pri tavení se odsávají šrotovým sloupcem smérem nahoru a ohfívají šrot. Grafitové elektródy vyčnívající po stranách, zústávají pred účinky téchto horkých plynú prakticky ušetrený, takže grafitové elektródy výkazují jen krátkou žhnoucí délku a tím i nepatrný stranový opál.

Zaŕizení pro výrobu taveného kovu z rud je známo z U3-A - 1 542 562. Toto zaŕizení má šachtu, tvorící horní část pecního kelímku a proti této radiálné rozšírenou spodní část, do které zasahují elektródy a ve stredu dna pecního kelímku ležící kuželové vyvýšení. Toto kuželovó vyvýšení slouží k tomu, aby se sloupec rudy rozdélil v tenkostennou plášťovou vrstvu, aby se umožnila redukce a tavení rudy.

Elektródy, vyčnívající proti sloupci rudy, ohŕí vají rudu bud na bázi elektrického odporu nebo záŕením elektrického oblouku hoŕícího vždy mezi dvéma soused nimi a navzájem k sobé sklonenými elektródami. U tohoto známého zaŕizení jedná se o redukční pec s velmi malým výkonem, který je omezen opotrebením kuželovóho vyvýšení. Kromé toho pri prívodu energie sklonenými e lektrodami není možná v tekuté fázi metalurgická práce.

Rozšírení mdže podie jednoho provedení vynálezu být vytvoreno bud prstencovitô kolem horní části, pŕičemž rozšírení nemusí vytváŕet hezpodmínečné uzavŕený prstenec, nýbrž u odpichového zaŕizení mäž.e se pŕeru šit, nebo podie j iné ho výhodného provedení se vytvorí jen v oblasti vyústéní grafitové elektródy do spodní Části. Podie posledné uvedeného provedení tvorí rozšírení tak zvanou -elektródovou komoru-, ve které jsou hroty, resp. hrot elektród, a jsou tak chránény pri navážení vsádky do pece. Elektródová komora vykazuje pritom účelné ve sméru po obvodu spodní části,šírku, kte rá je 3-násobkem a 7-násobkem prdméru elektródy. Tím je zajišténo proudéní plynu sloupcem šrotu, nacháze jícího se ve vnitŕním prostoru pece a také optimálni ochrana grafitových elektród.

Podie výhodného provedení elektrické obloukovó pece podie vynálezu jsou grafitové elektródy smérovány šikmo dolú proti dnu pecního kelímku, čímž je možné smérovat elektrický oblouk pŕiibližnS kolmo na povrch nasypaného kužele vsádky. Šikmé uspoŕádání elektród umožňuje také, po dokonalém roztavení šrotu, účinné pŕehŕátí taveniny jakož i provední metalurgických operací, praktikova ných v obvyklých elektrických obloukových pecí, jako zkújnování, desoxidování, legování, atd.

Elektrickou obloukcvou pec podie vynálezu je možno vytvorit jak jako pec na stŕídavý proud se tfemi respektíve s vetším počtem trojic grafitových elektród , tak také jako pec na stejnosmérný proud s nékolika grafitovými elektródami.

Jestliže je elektrická oblouková pec vytvorená jako pec na stejnosmérný proud, jsou účelné grafitové elek trody zapojený jako katódy a ve dnu pecního kelímku je usporádaná dnová .anóda.

Je však také možné, pri vytvorení elektrické obloukové pece jako pece na stejnosmérný proud, zapojit nejméné jednu grafitovou elektródu jako katódu a nejmé né jednu jako anódu. U tohorání zvýšenému o potrební grafitové elektródy, zapojené jako anodgc, jak je tomu u obvyklých elektrických obloukových pecí,které múže činit až trojnásobok opotrebení grafitové elektródy, zapojené jako katóda, nebot grafitová elektróda podie vynálezu se musí podrobit specielním chladicím opatrením. Tím se stává provoz elektrické obloukovó pece na stejnosmérný proud možným částečne nebo zcela bez dnové anódy a tím i bez tekutého bahna.

Účelné jsou grafitové elektródy zapojený navzá jem nezávisle a uspoŕádání grafitových elektród je ta kove, že výména jedné grafitové elektródy se muže provésti nezávisle na provozu jiných grafitových elektród, čimž je možný plynulý provoz elektrická obloukovó pece bez prerušení prívodu proudu k jiným grafitovým elektro· dám. Tím se podstatná zvýši použitelnost elektrická obloukové pece.

Výhodné jsou grafitové elektródy uspoŕádány pri bližná v jedné úrovni a približne radiálné symetricky k svislá ose pecního kelímku.

ŕodle výhodného provedení zasahují v nejméná jedné úrovni nad úrovní, ve které jsou uspoŕádány grafitové elektródy, ze strany do pecního kelímku, dmychací trubky hoŕákú. pro prívod fosílni energie a pro prívod kyslíku, pŕičemž dmychací trubky hoŕákú jsou účelná uspoŕádány radiálná symetricky ke svislé ose pecního kelímku a pri pohledu ve smáru táto svislé osy leží mezi grafitovými elektródami.

rro umožnání zejména účinného tavení jsou grafi tová elektródy účelná uspoŕádány v š^ném smáru na pod péraém zaŕízení elektród, na kterém jsou upravený axiálná posuvná a jsou otočná uložený kolem približné svisló. a kolem približná vodorovné osy. Tím se podarí i pri jednostranné vsázce šrotu vytváŕet stále optimálné púsobicí elektrický oblouk.

Fodepŕeni elektród múže se podie vynálezu realizovať lehkými a levnými konstrukcemi. Výhodne je grafi tová elektróda prostŕednictvím podperných kladek po depŕena pohyblivé ve smáru své podélné osy na podpér ▼ ném zaŕízení elektród.

Aby s e tavenina nechala vytéci z elektrické obloukovó pece jejím preklopením, je výhodné, uspoŕádat podpérnó ústroji elektród v obou smérech pojízdnó v ra diálnim sméru k pecnímu kelímku.

Podie výhodného provedení jeou grafitové elek trody vytvorený jako dutá elektródy, jejichž dutina je napojitelná na prívodní potrubí plynu, prípadné na prívodní vedení pevných látek pro prívod kovových a/nebo oxidy ková obsahující prach a/nebo organické látky.

Ďalší výhodné provedení je vyznačeno tím, že elek tričká pec je vytvorená jako Šachtová pec, pŕičemž ša chta je na horním konci opatrená jedním nebo nékolika uzavíratelnými postranními otvory pro vsázku, čímž od padá zvedací a výkyvné ústroji poklopu, jakož i pŕeru šování tavení pri odstraňování poklopu, existujícího u obvyklých elektrických obloukových pecí a elektródy,zasahující do vnitŕku pecního kelímku ze shora verti kálné skrz poklop. Dále je také odstranéno nebezpeéí vystŕiknutí tekuté oceli pri doplňování vsázky do pe ce. Kromé toho se nemusí tavící proces béhem doplňováaí vsázky prerušit, čímž se zvýši použitelnost pece.

Ďalší výhodná provedení jsou zrejmá s podružných nároku..

Zpúsob výroby oceli ze šrotu s použitím zaŕízení podie vynálezu, u kterého je možný vysoký prívod energie s nepatrnými náklady, se vyznačuje tím, že po vsázce šrotu a zapálení elektrického oblouku se pŕivádí dátinami elektród topný plyn, výhodné zemní plyn elektrickému oblouku za současného chlazení hrotd elek trod a tam se rozkládá, pŕičemž výhodné plynová smés, /CO + H?/m vznikaj ic í pŕívodem zemní ho plynu do elektrického oblouku, se nechá stoupat vzhuru a v úrovni nad dutinou, vypálenou elektrickým obloukem, se spaluje pri současném ohrevu šrotu.

Účelné se provádí doaatečné spalování pianové smer sý (CO + IL·,) ..omocí spalovaní plynové smési topný plyn

- kyslík.

ŕŕehle d_ obráz ko_na_výkrese

Vynález bude v ualŠím textu blíže vysvôtlen porno cí nékolika prikladá provedení, znázornených, na výkre sech, pŕičemž obr. la predstavuje svislý rez elektric kou pecí a obr. 2a pohled na elektrickou pec ze shora podie prvního a druhého provedení pece na stejnosmérný proud. Obr. lb a 2b ukazují další provedení s jedno tlivými rozšíŕeními ve spodní časti pecního kelímku v oblasti stranové uspoŕádaných elektród. Obr. J a 4 ukazují tretí provedení elektrické pece na stejnosmér ný proud analogicky znázornené s obr. la a 2a. V obr. 5» 6 a 7 jsou znázornčny pece podie vynálezu na stŕídavý proud v analogickóm znázornení s obr. 2a a J až 4. Obr. 8 .a 9 ukazují v náryse a pudoryse upevňovací ústroji elektród zejména výhodné pro elektrickou obloukovou pec podie vynálezu.

Sodle provedení, znázorneného v obr. la a 2a, má pec, resp. elektrická pec na stejnosmerný proud, pecní kelímek 1 s prohloubeným dnem 2, Které je vyloženo žáruvzdorným materiálem 7. ftad dnem 2 je Šachta 4, která je tvorená vodou chlazeným resp. ohnivzdornô vy lozeným kovovým pláštém 5., který je uzavŕen vodou chlazeným poklopem 6, který je odstrániteľný vykývnu tím nebo zvecinutím.

Jak je z obr. 2 zrejmé, má dno 2 výhodné kruhový púdorys. Na jedné strané sklápécí elektrické pece je us poŕádán arkýŕovitý výstupek 2 ³ odpichovým otvorem.Pecní kelímek 1 mohl by také nit excentrický uspor ádaný odpich ve dnu. Sehhta 4 dosahuje cde dna 2 do nepátra nó výše svou spodní válcovou části 8, jejíž prúrnér odpovídá dnu 2, resp. prúméru dna 2, sužuje se potom svou Části 2 tvaru komolého kužele a má nad častí 2 tvaru komolého kužele opét horní válcovou část 10 s prdmérem zmenšeným oproti prúmeru dna.

Podie dalšího ^rovedení (obr. lb a 2b) má šachta 4 od. shora smérem holú plynulé stejný prúmér (ne hledé na prípadnou kuželovitost'» a v oblasti stranové uspoŕádaných grafitových elektród je vybavená jedno tlivými rozšíŕeními 2Í pro zavedení grafitových elektród 11_ do tavicího prostoru.

Šírka rozšírení 2Í tahnoucího se ve sméru po obvodu spodní části 8 elektrická obloukové pece, je Jaž 7-násobkem prďmSru elektród, takže tgcto rozšírení 2Í tvorí elektródové komúrky, obklopující volný prostor, pokud grafitové elektródy 11 vyčnívají do vnitŕku pece.

Tím se dostane lépe definované proudéní plynu sloucem Šrotu, zlepšená ochrana pred padajícím šrotem a možnost, prestavét stávající elektrická obloukové pece se svislými grafitovými elektródami na pece se stranové uspoŕádanými grafitovými elektródami.

Po obvodu kolem pece je uspoŕádáno více elektród 11 z grafitu na stejnosmérný proud. Podie znásornéného príkladu prevedení jsou uspoŕádány čtyŕi grafitové elek trody s rozestupy $0°. Grafitové elektródy 11 jsou uložený na pracovní plošine 12, obklopující peč*í kelí mek 1, prostŕednictvím vozíku 1^ upraveným pojízdne na této plošine 12. Každý z téchto vozíkú 13 má zvedatelné a klonitelnó podperné ústroji 14 elektród, upravené výkyvné kolem približné vodorovné a kolem približné svisló osy, které je vybaveno kladkami !£, podpírajícími grafitovou elektródu 11, a svšracím ustrojím 16 elektród. Každá grafitová elektróda je na kladkách 1£ pŕímo vedená a je hydraulickým válcem, který je bud pŕímo v záberu se svéracím ústrojím 1£, nebo se separátním ústrojím, pohybována dopredu a zpšt, pŕičemž pohyb je ŕízen prostŕednictvím elektródové regulace. Fro provádéní výkyvných pohybd, j&kož i podél ného posuvu grafitových elektród 11 slouží pŕedevším hydraulická zaŕizení, která však nejsou na výkresu blíže znázornéna.

Grafitové elektródy 11 zasahují otvory lj části 2 tvaru komolého kužele nebo rozšíŕeními 2a do spodní části vnitŕniho prostoru 18 pece, pŕičemž lze sklon grafitových elektród 11 a radiálni vzdálenost od strední osy lj? pecního kelímku 1 na stav it podie provoz nich podmínek, t.j. podie množství vsazeného materiálu, podie stavu tavení, resp. hladiny tavné lázné pri pŕehŕívání taveniny. Ve dnu 2 pecního kelímku 1 je ve stredu usporádaná je d»iná dnová anóda 20, proti které jsou smérovány radiálné symetricky uspoŕádané grafitové elektródy 11.Všechny grafitové elextrody 11 leží svými hroty 21 približné v jedné úrovni a v normálním provozu mimo prdmér horní části 10, a to pro další vniknutí grafitových elektród H do vnitŕniho prostoru 18, pece, pokud to stav tavení vsazeného materiálu pripustí· jsou uspcŕáôány

V nékolika úrovních nad úrovní hrotd 21 elektród / dmychací trubky hoŕákd 22 plyn-kyslík, které jsou za saditelné otvory 2£ horní válcové části 10 do vni tŕního prostoru 18. Jak je možno rczp^nat z obr. 2a, jsou výhodné vždy dvé takové to dmychací trubky hoŕákd 22 plyn-kyslík uspoŕádány mezi dvéma sousednlmi grafitovými elektródami 11.

Grafitové elektródy 11 jsou výhodné provedeny ja ko duté elektródy se stŕedem procházející dutinou 24. Tato dutina je napojená na potrubí 2^» kterým se mohou pŕivádét organické látky, výhodné zemní plyn a/nebo pevné látky a/nebo tekuté uhlovodíky, a/nebo kovové a/ nebo oxidy kovu obsahující práškové látky.

Celý elektrický výkon se neprivádí, v opaku k obvyklým pecím na stejnosmérný proud, jedinou, velmi tlustou svislou, stfedcvou grafitovou elektródou, do elektrické obloukovó pece na stejnosmérný proud, nýbrž čtyf mi nebo více grafitovými elektródami 11 menšího prd méru na čtyŕech radiálné symetrických místech. Tím se výkonové spektrum posune tak daleko smérem náhonu, že již nedochází k omezení výkonu elektrické obloukové pe ce proudovou zatížitelností elektród. Odpadají nosná ra mena elektród a zvedací stožáry.

Ke sklápéní elektrické pece pri odpichu, kdy napájecí vysokoproudové lanové vodiče, které podie vynálezu v ddsledku menšího pŕenášeného proudu pro jednu elektródu, mohou být provedeny slabší a vzhledem ke svó dólce a zkroucení u obvyklých elektrických pecí se stredovou grafitovou elektródou, procházející poklopem, by byly zejména namáhány, mohou se grafitové elektródy 11 na pracovní plošiné 12 posunout zpét a umožňují tak použít kŕátké, mechanicky velmi nepatrné zatížené vysokoproudové lanové vodiče. Tato pfednost oproti obvyklým elektrickým pecím na stejnosmérný proud nabývá na významu ješté v ddsledku tó skutečnosti, že podie vynálezu se vysokoproudové lanové vodiče vykývnutí poklopu nezúčastňuj!.

Výména elektród se provádí u každé ze čtyŕ grafitových elektród 11 jednotlivé a nezávisle, aniž by ostatní grafitové elektródy 11 musely prerušit svdj provoz. Tím se použite lnost elektrické pece ve srovná ní s obvyklou elektrickou obloukovou pecí na stejno smerný proud s jedinou stredovou grafitovou elektródou podstatné zvýš í „ u které se pro výročnú elektródy nebo doplnéní elektródy musí provoz prerušit.

Jestlize se dutými grafitovými elektródami 11 pri vádí zemní plyn nebo jiné pevné, tekuté nebo plynné organické látky, zpúsobují chladiči efekt na hrotech 21 elektród. Zemní plyn napr. se pri výstupu z grafito vých elektród rozkládá elektrickými oblouky 26 ve složky C a které pri vysokých, teplotách v električkám oblouku pri tavícím procesu s kyslíkem, ne mohou sho fet. rŕi tomto rozkladu se spotrebuje energie. Je účelné, aby plynová smés CO + vznikájící v pecním prostoru z rozkladu CH^.se dmychacími trubkami hoŕákú 22 plyn-kyslík dodatečné spálila na C0-, a ϊΗ,Ο. Pritom vznikající teplo se oŕivede ješté chladnému šrotu 22 ^v pecním prostoru pred jeho tavením.

v dolní části 8 z tavic.ího procena v

oikmými grafitovými elektródami 11 se šikmým ele ktrickým obloukem 26 se vytaví dutiny 28 ve šrotu, načež se tyto zŕítí, aniž by zasáhly a poškodily gra fitové elektródy uspoŕádané chránéné nebo v rozšíŕeních 2^· Horké plyny su, které u obvyklých elektrických obloukcvých pečú ste jnosmc- rný proud se svislou grafitovou elektródou roztaveném kráteru, stoupají bez odporu pŕímo smérem na horu a jsou odvádény, stoupají u elektrické pece podie vynálezu s více šikmými grafitovými elektródami skrz šrot, ležící nad dutinami a terto pŕedehŕívají.

K tomu pristupuje ješté pŕedehŕ ívání šrotu v pec ním prostoru shora popsaným dodatečným spalováním.To se déje tak dlouhc, dokud Šrot 27 není roztaven na teku13 tou taveninu s elektrické oblouky 2ó horí nad touto tekutou lázní a tuto ohŕívají a pŕehrívají.

Po výrobe..í roztaveného kovu grafitové elektródy vyjedou zpét z vnitŕního prostoru 18 pece a elektrická oblouková pec se sklopsí k odpichu, čo odpichu se elektrická oblouková pec sklopí zpét, poklop 6 se otevŕe., naveze se šrot i£ a poklop 6 se opéť uzavfe.

Vsázka t rotu muže se také provésti costranními klapkami v norní válcové části lQjkteré nejsou na obrázéích znázornený. ŕo zajetí grafitových elektród 11 stranovou stenou muže se cpegt aačít s tavením.

Prednosti, dosažitelnó elektrickou obloukovou pecí podie vynálezu, lze shrncut nasledovné;

elektrické ooloukové pece na stejnosmérný proud jsou možné na nejvyští výkon, nebOt výkon je rozdélen na více grafitových elektród 11 a neexistuje nijaké omezení prúmérem elektród (ŕ>15Ot/h). U obvyk lých elektrických obloukových pecí na stejnosmérný proud se stredovou grafitovou elektródou je výkon omezen v dhsledku dimenzování jediné grafitové elektródy, (z.100 t/h>.

Podstatné zvýšení použitclnosti. Pri poruchách (napi. zlomení elektródy, výméné elektródy atd.> u jedné z elektród, resp. grafitových elektród 11 je možný další provoz eieKtrickó pece, žatím co u elek tričká oblouková pece s jednou elektródou dôjde k prerušení provozu. ŕJiektrická pec se muže také vy stavét vyšší, napi. jako šachtová pec, jak je toto znázornéno v obr. la čárkovanými čarami. Tím se muže veškerý šrot P? dodat v jediné vsázce košem nebo jediným násypem nebo i v nekolika dávkách, za tím co cele poioračuje tavicí proces.

1¼

Toto umožní zvýšení produkce o cca 10 proc. Pri vytvorení jako šachtová pec múže se vytvofit stranový otvor pro plynulý prívod vsázky (účelné s ochrannou komorou pro zahránéní výstupu prachu), takže múže odpadnout zvedací a výkyvné ústroji poklopu.

Zjednodušení a zlevnéní zafízení o cca 20 proc. v dôsledku odpadnutí nosného ramena elektród, zveda cího sloupu, sloupových vedení a podstatných zmeň šení u transformátoru, pohybové hydrauliky elektród

m.

- Podstatné prednosti pfi údržbé. - Tudíž

- Lepší prívod energie do taveného materiálu v dôsledku optimálniho rozdšlení privedené energie v péc ním prostoru, lepší regulovatelnost v dôsledku ma lých pohybovaných hmôt, lepší pŕedehŕátí šrotu v prostoru peci horkými odpadními plyny z dutin 28 vytavenými šikmými grafitovými elektródami 11.Zlepšení pfedehfívání šrotu dodatečným spalováním CO /oxidu uhlíku) ze vsazeného uhlí neho CO + (o xidu uhlíku + vodíku) ze zemního plynu, který se fouká dutou elektródou. - Tudíž úspora energie cca 50 kwh/t » cca 15 proc. resp. zvýšení výkonu o cca 10 proc.

- Další úspora elektród o cca 25 proc. v dôsledku Šikmého uspoŕádání elektrodi žhoucí délka elektród kratší, horké odpadni plyny neprocházejí podél grafitové elektródy, tudíž nepatrný stranový opál.

Nejsou potrebné žádnó zvláštni velikosti elektród, nýbrž jsou možné malé prôméry elektród (približné 200 až h50 mm prôméry), jejichž malé dimenze jsou zvý _p /rýhodnény ještô vyšší špecifickou vodivostí (A/cm ) pri malých prdmérech

- odstránení ovlivňování elektrického oblouku magnetickými poli pri velkém ste jnosmérnóm proudu u elektrických obloukových pecí, nebof rozdélením na nékolik grafitových elektród se dostane více men ších jednotlivých proudä a tím i slabší magnetická pole.

Podie provedení znázomôného v obr. J a 4 má zaŕizení pecní kelímek, vytvorený jako šachtová pec 20 a elektrickou nísté jovou pec 21» oddélenou od šachtové pece j£0, ale s ní související a která je prostŕednictvím sklápécí kolébky 22 opŕena o základy. Dno 21 zaŕizení je tvoŕeno plechovým pancíŕem 2it» který je uvnitŕ opatŕen žáruvzdorným vyložením 2-2* U šachtové pece 22 dno kruhové nebo oválné prohloubení 2Í> které je od prohloubení 22 dna, které je pŕiŕazeno elektrické nístéjovó peci 21» od dé léno prepadovou zábranou 22· ^?ro vysušení prohloubení £6 dna, za účelem jeho pŕezkoušení, opravy nebo výmény dnové anódy 20 je ve dnu 21 uspoŕádán odpichový otvor 21» který je uspáŕádán výstredné. Záruvzdorné vyložení je v oblasti elektrické nístéjovó pece 21 vytvoŕeno výše a tvorí se dnem 22 související stranové stény 22» které mohou být také provede ny jako vodou chlazené stény.

Jak je zrejmé z obr. 4, ma j í jak šachtová pec 22» tak také elektrická nístéjová pec 21 výhodné kruhový pudory; jejich dná 26, 22 ^se dotýkají navzájem približné tangenciálnô. Oba vnitŕní prostory 16,18' jsou v místech dotyku navzájem spolu spojený, pŕičemž dnová prohloubení ^6 a 22 J^{sou v} míste dotyku oddélena pre pádovou zábranou £2. Nístéjová pec 2i rndže pojmout celou vsázku, aniž se dosahne výšky prepadové zábrany J2.·

Jak je zbr. 3 a 4 zrejmé, je zaŕízení sklopí telné kolmo k vodorovné ose spojující stŕeÄ^ šachtové pece JO se stŕedem 40 elektrické nístéjové pece 2iäahtová pec 22 valcovou šachtovou část 41,která je tvorená kovovým pláátém a jejíž prúmér je menší, nežli prdmšr jejího dna. Na konci Šachtové Části 41 je je uspoŕádán poklop 4£, který je zvedatelný a skloní telný prostŕednictvím válce 42 s tlakovým prostŕedkem. poklop 43 má na jednó stranS vybráni 44, takže pri zdviženóm, v obr.^čerchavanou čarou znázoméném poklopu 4J je uvolnén otvor pro vsázku šrotu 27 prostŕednictvím šrotového násypu 45» Vsázka šrotu múže se také provésti postranními klapkami ve válcové šachtové části 41, která nejssu v obrázku znázomény. Pro zachycení odpa dové ho plynu pri vsázce mdže být uspoŕádaná mezikomora.

Ve stredu poklopu 44 je uspoŕádaná odvádécí trubka 46 odpadového plynu, která ústí do soustŕednó, nepohyblivé další oďvádécí trubky 48 vétšího prúméru, napojené na sací ústroji 47 vytváŕející umôlý tah.

Šachtová pec 22 ^na svém dolním konci opatrená divergující spodní části £0, tvorenou vodou chlazeným pláštém 4£. Tato divergující spodní část 22 má na plášti 42 ve tvaru komolóho kužele, otvory 2i» kterými zasahují do vnitŕku šachtové pece 22 grafitové elektrody 11 smérovanó šikmo proti stredu dna. Grafi tovó elektródy 11 jsou uložený na konzolách 52 a jsou axiálné ve sméru ke dnu 21 upravený posuvné v obou smérech a výkyvné prostŕednictvím otočného ústroji 2I*^ak se múže u znázornéneho príkladu provedeni prestavit sklon osy elektródy vzhledem k vodorovné roviné mezi 20 a 80°.

Ve stredu £9 Šachtové pece je usporádaná dnová noda 20.

Na prechodu mezi šachtovou pecí JQ a elektrickou nístôjovou pecí ýl je uspor ádaná další grafitová ele ktroda 11ý, která je upravená strméji, nežli ostatní grafitové elektródy 11 usporádané výkyvné na plášti divergující spodní části £0. Tato grafitová elektróda 11ý je výhodné upravená jen délkové posubné, nikoliv však výkyvné. Její sklon vdči vodorovné roviné Činí, resp. je mezi 50 a 80°, výhodné 7θ°·

Elektrická nístéjová pec 2.1 je vybavená elektrickým topným zaŕízením ^4,které u znázoméného príkladu provedení je vytvoreno jako topení stŕídavým elektrickým obloukem, jehož grafitové elektródy 55 jsou ve deny poklipem £6. Je však také možná topení elektrickým obloukem stejnosmérným. Místo topení elektrickým obloukem mohlo by se také usporádat induktivní topné zafízení. Grafitové elektródy 55 3sou uspoŕádány na elektrodovóm držáku 52» vyčnívajícím postrané vedie pece, který je prostŕednictvím zvedacího zafízení 5.8 uložen na sloupu 59,je upraven zvedatelné a sklo nitelné a stranové je výkyvný kolem osy 60 vykývnutí. Také je možné topení prostŕednictvím elektród,zásahu jicích postrané šikmo do elektrické nístéjové pece.

Elektrická nístéjová pec má výhodné dnový odpich 61,který je uspoŕádán výstredné vzhledem ke stredu 40 elektrické nístéjové pece ^l.V jedne stranové sté nô 5^ jsou uspoŕádány s odstupem od dnového prohloubení pracovní dvere 62 pro vypouštôní strusky. Témito prácovními dvermi 62 múke se prípadné zavésti dmychací trubka 65 kyslíku pro foukání čerstvého ky4 / sl í ku do elektrické nístéjové pece/ 7ro prívod légu jícich prvkú je vodou chlazený poklop 56 elektrické nístôjové pece £1 opatŕen násypkou 64.

Podie provedení znázornSnóho v obr. 3 a 4 jsou účelné grafitové elektródy vytvor eny rovnšž jako duté elektródy a jsou napojený na prívodní potrubí pro prívod zemního plynu. Dále, za účelom účinného pŕedehŕátí šrotu jsou v nékolika úrovních nad elektródovými hroty v Šachtové peoi 30 rovnšž uspoŕádány dmychací trubky hoŕáô. 22 plyn-kyslík pro dodatečné spalování.

V obr. 5 až 7 jsou znázornšny elektrické pece, které jsou vytvorený jako pece na stŕídavý proud a kteró jsou analogické k pecím znázornšným v obr. 2a a J až 4. Obr. 5 ukazuje elektrickou pec toho druhu,která je znázornšna v obr. 2a, avšak s hubičkovým odpi chem v obr. 6 a 7 toho druhu,který je znázorné^v obr. 3 a 4. Tyto pece mají vždy tri, nebo násobek tŕech, grafitových elektród, rozdšlených približné rovnomérnš po obvodu, kteró rovnšž zasahují do vnitŕního prostoru ze strany a nikoliv ze shora skrz poklop jak je tomu u obvyklých elektrických obloukových pecí.

U elektrických obloukových pecí na stŕídavý proud jsou približné tytéž prednosti, jak jsou uvedený pro elek trické obloukovó pece na stejnosmšrný proud podie vynálezu.

Obr. 8 a 9 ukazují upevňovací ústroji 65 elektród upravené pojízdnô na pracovní plošiné 12 ve smôru podpérného ústroji 14 elektród, která slouží pro pripojení pŕíp. upevnéní nového dílu 66 grafitové elektrody na konec grafitové elektródy Čisté strojové, výhodné automaticky.

Za tím účelem se, po pŕedchózím popojetí vozíku lj ve zpétném sméru, sklopí podpérnó zaŕízení 14 elektrod do vodorovné polohy, která je znázornšna čárkované,

ΠΒΎΠΓΠΚ’Μ takže grafitová elektróda 11 lícuje s dilem 66 grafitové elektródy, který je uloŽe8^8S°íí5Ívňovacím ústojí 6$ elektród. Upevňovací ústroji 6£ elektród má plošinu .68 zvedatelnou a sklonitelnou prostred nictvím zvedacího zaŕízeni 62» aby s§?KÝl 66 grafi tove elektródy uvedl na úroveň vodorovné smérovanó grafitové elektródy 11.

Nový dil 66 grafitová elektródy je pevné sevŕen ve svôracím zaŕízeni 6£, které je otočné uloženo na plošiné 68 a prostŕednictvím motoru 22 ^se Bäže otáčet. Nasazením nového dílu 66 grafit wé eLektrody svým kónický tvarovaným a závitem opatreným koncern 21 na zrcadlové tvarovaný kone c s vnitŕním závitem grafitové elektródy 11 a našroubováním dílu 66 grafitové elektródy se podarí vytvoŕit stabilní spojení bez jeŕábu a další manipu&e.

Claims (32)

1. Elektrická oblouková pec pro výrobu oceli tavením šrotu, zejména železného šrotu, a/nebo železné houby a/nebo surového železa s prísadami v pecním kelímku, do kterého zasahuje nejméné jedna, ve svém po dólnóm sméru posunovatelná grafitová elektróda, pŕič&ž mezi grafitovou elektródou a vsázkou je zapálen elektrický oblouk, vyznačujíci se tím, že grafitová elektróda /11/ zasahuje do spodní části /8/ pecního kelímku /1; JO/ ze strany a že spodní část /8/ v oblasti grafitové elektródy /YL/ má radiálné proti horní Části /10/ smérem ven výstupující rozšírení /8, 9; 9 7.

2. Elektrická oblouková pec podie bodu 1, vyznačujíci se tím, že rozšírení /8, 9/ jsou upravená prstenco vité kolem horní části.

Ď

J. Elektrická oblouková pec podie bodu 1 nebo 2, vyznaČující se tím, že rozšírení /9'/ je vytvoŕeno jen v oblasti vyústôní grafitové elektródy /11/ do spodní části /obr. lb, 2b/.

4. Elektrická oblouková pec podie jednoho nebo nékolika bodú. 1 až J, vyznačujíci se tím, že grafitové e lektrody /11/ jAou výhodné smérovány šikmo dolú proti dnu /2; 33/ pecního kelímku /1; 30/.

5» Elektrická oblouková pec podie jednoho nebo nékolika bodú 1 až 4, vyznaéující se tím, že je vytvorená jako pec na stŕídavý proud se tŕemi, pŕíp. s nékolika trojicemi grafitových elektród /obr. 5 až 7/·

6. Elektrická oblouková pec podie jednoho nebo nékolika Ibodú 1 až 4, vyznačující se tím, že je vytvorená jako pec na stejnosmôrný proud, která je vybavená více grafitovými elektródami /11/ /obr. la až 4/.

7· Elektrická oblouková pec podie bodu 6, vyznačující se tím, že grafitové elektródy /11/ jsou zapojený jako katódy a ve dnu pecního kelímku je uspoŕádaná dnová anóda /20/.

8. Elektrická oblouková pec podie bodu 6, vyznáčující se tím, elektrická oblouková pec je vytvorená jako pec na stejnosmôrný proud, která má nejméné jednu jako katódu a nejméné jednu jako anódu zapojenou grafitovou elektródu /11/.

9· Elektrická oblouková pec podie bodu 6, 7 nebo 8, vyznačující se tím, že grafitové elektródy /11/ jsou navzájem nezávisle elektricky zapojený.

10. Elektrická oblouková pec podie jednoho nebo nôkolika bodh 1 až 9» vyznaôující se tím, že grafitové elektródy /11/ jsou usporádány približné v jedné úrovni a približné radiálné symetricky ke svislé ose /19; 39/ pecního kelímku /1; JO/.

11. Elektrická oblouková pec podie jednoho nebo nékolika bddô 1 až 10, vyznaéující se tím, že v nejméné jedné úrovni nad úrovní, ve které jsou uspoŕádány graf i tové elektródy /11/ zasahují do pecního kelímku /1/ dmychaoi trubky hoíákfi. /22/ plyn-kyslík pro prívod fosilní energie a tyto dmychací trubky hoŕákô /22/ plyn-kyslík zasahují ze strany do pecního ke límku /1/.

12. Elektrická oblouková pec podie bodu 11, vyznačující se tím, že dmychací trubky hoŕákô /22/ plyn-kyslík jsou uspoŕádány radiálné symetricky ke svisló ose /19/ pecního kelímku /1/ a pri pohiedu ve sméru této svislé osy /19/ leží mezi grafitovými elek trodami /11/.

13· Elektrická oblouková pec podie jednoho nebo nékolika bodč. 1 až 12, vyznačující se tím, že grafitové elektródy /11/ jsou uspoŕádány v šikmém sméru na podpérnóm zaŕízení /1U/ elektród, na kterém jsou uložený axiálné posuvné a výkyvné kolem približné svisló osy a kolem približné vodorovné osy.

1¼. Elektrická oblouková pec podie b^u 13, vyznaéující se tím, že grafitová elektroda/prostŕedDictvím podpérných kladek /15/ podepŕena pohyblivé ve sméru své podélné osy na podpôrném zaŕízení /

14/elektrod.

15. Elektrická oblouková pec podie bodu 13 nebo 14, vyznaôující se tím, že pohyb elektród se provádí hydraulicky.

16. Elektrická oblouková pec podie bodu 13 nebo 14, vyznačující se tím, že podpérnó zaŕizení /14/ e lektrcd je upraveno v radiálním sméru k pecnímu kelímku /1; JO/ v obou smérech pojízdné.

17· Elektriická oblouková pec podie jednoho nebo né kolika bodd 1 až 16, vyznačující se tím, že je uspoŕádáno upevňovací ústroji /65/ elektród, na kterém je díl /66/ grafitové elektródy otočné uložen prostŕednictvím svéracího zaŕizení /69/ , pŕičemž podpômó zaŕizení elektród a svérací zaŕízení jsou navzájem proti sobé uspcŕádány pohy blivé tak, že spolu lícují.

18. Elektrická oblouková pec podie jednoho nebo nékolika bodú 1 až 17, vyznaéující se tím} že grafitové elektródy /11/ jsou vytvorený jako duté e lektrody, jejichž dutina /24/ je pŕipojitelná na prívodní potrubí plynu, prípadné na prívodní potrubí pevných látek pro pŕivádéní kovového a/ nebo oxid kovu obsahujícího prachu a/nebo organických látek. /25/.

19. Zaŕizení podie jednoho nebo nékolika bodú. 1 až

18, vyznačující se tím, že pecní kelímek /}.; JO, Jl/ je uložen sklopíteIné.

20. Zaŕízení podie jednoho nebo nékolika bodá 1 až 19, vyznačující se tím, že Jsecní kelímek /1/ je vybaven výstredným dnovým odpicbem nebo hubičkovým odpiehem.

21. Zaŕízení podie jednoho nébo nékolika bodá. 1 až 2Θ,vyznačuj! cí se tím, že elektrická pece /1; JO/ je vytvorená jako šachtová pec, pŕičemž šachta je na horním konci opatrená jedním nebo nékolika uzavíratelnými postranními sázecími otvory.

22. Zaŕízení podie bodu 21, vyznačující se tím, že šachtová pec /JO/ má smérem náboru se zužující šachtu /obr. J; 6/.

2J. Zaŕízení podie bodu 21 nebo 22, vyznačující se tím, že bezprostredné vedie šachtové pece /30/ je us poŕádána elektrická nístejová pec /31/, do které je pŕevoditelná tavenina, tvoŕící se v šachtové peci /JO/ bezprostredné pŕes prepadovou zábranu /72/.

24. Zaŕízení podie bodu 2J, vyznačující se tím, že dno Šachtové pece /JO/ má kruhové, nebo oválné nebo korýtkové dnové prohloubení /J6/, které je od dnového prohloubení /J?/ elektrické nístéjové pece /Jl/ oddéleno prepadovou zábranou /72/·

25· Zaŕízení podie bodu 23 nebo 24, vyzná čující se tím, že dna šachtové pece /30/ a elektrické nístéjové pece /31/ se navzájem dotýkají.

26. Zaŕízení podie jednoho nebo nôkolika bcdú 23 až 25, v^^čující se tím, že dno elektrické nístéjové pece je oproti dnu /36/ šachtové pece /30/ je vanovitž prohloubeno.

27« Zaŕízení podie jednoho nebo nékolika bodú 21 až 26, vyznačující se tím, že šachtová pec /30/ je na horním konci opatrená odsáváním /46, 47/ plynu.

28· Zpúsob výroby oceli ze šrotu a/nebo železné houby a/ nebo surového železa s použitím elektrické obloukové pece podie bodú 21 až 27, vyznáčující se tím, že v šachtové peci /30/ se vsázka /21/ prúbéžnô taví a že tavenina se shromažduje v elektrické nístéjová peci /31/ a souhlasné se vsázkami se zpracovává na ocel, ohŕívá a odpichu je .

29· Zpúsob výroby oceli ze šrotu s použitím elektrické pece podie bodú 1 a 18, vyznačující se tím, že po vsázce šrotu /21/ a zapálení elektrického oblouku /26/ se dutinami /24/ grafitových elektród /11/ pŕivádôjí organické látky elektrickému oblouku /26/ a tam se rozjládají.

30. Zpúsob podie bodu 29» vyznačující se tím, že jako

2b organické látky se do elektrického oblouku pŕivádôjí uhlovodíky v pevné, tekuté a/nebo plynové fonmš, tam se za Šoučasnóho chlazení elektródových hrotú. /21/ rozkládají a produkty rozkladu se v dalším sledu spalu jí.

Jl. Zpusob podie bodu 30, vyznačujici se tím, že jako uhlovoďíky se pŕivádéjí v pevné formé odpady plastických hmôt.

32. Zpúsob podie bodu 31j vyznačujici se tím, že odpady plastických hmôt se dopravují do elektrického ob louku pneumaticky 3poleČnS s nosným plynem.

33· Zpúsob podie bcdu 30» vyznačujici se tím, Že jako tekuté uhlovodíky se pŕivádejí stará oleje.

34. Zpúsob podie bodu 30, vyznačujici se tím, že pŕí vodem zemního plynu v električkám oblouku /26/ vznikájící plynová smčs (CO + íL·,) stoupá vzhuru a v úrovni nad dutinami /28/ vypálenými elektrickým obloukem /26/ se spalujé pri současném ohŕívání šrotu /27/.

35· Zpúsob podie- bodu 34, vyznačujici se tím, že spa lování plynové smési (CO + H?) se provádí pomoci spalování plynové snčsi-topný plyn-kyslík.

Seznam použitých vzťahových značek

1 pecní kelímek 2 dno 3 žáruvzdorný materiál 4 s achtG 5 kovový plaš f 6 poklop 7 výstupek 8 spodní válcová část 1' huhičkový odpich 3 část ve tvaru komoléhc ' 10 horní část 11 grafické elektródy 11 grafické elektródy ' 12 ploš ina 13 vozík 14 podperné zaŕízení elekt 15 kladky 16 svérací ústroji 17 otvory 18 vnitŕní prostor 18 vnitŕní prostor 19 strední osa 20 dnoná anóda 21 hroty 22 omychací trubky hoŕákň 24 dutina 25 potrubí 26 elektrický cblouk 27 šrot 28 dutina 30 šachtová pec 31 nístč-j°vá pec 32 sklá pé c í kolóbka

33 dno 34 plechový pancíŕ 35 vyložení 36 prohloubení prchlcubení 33 stranové stény 39 stred 40 stred 41 šachtová část 42 válec s tralovým prostŕedkem 43 poklop 44 vybráni 45 šrotový násyp 46 odvádécí trubka 47 sací ústroji 48 o dvá dé c í t rub ka ' 49 plášť 50 spodní část 5i otvory 52 konsoly 54 topné zsŕízení 55 grafitové elektródy 56 poklop 57 elektródový držák 58 zvedací zaŕizení 59 sloup 60 osa vykývnutí 61 dnový odpich 62 pracovní dvere 64 násypka 65 upevňovací ústroji elektród 66 díl grafitové elektródy 67 zvedací ústroji 68 plošina 69 svérací zaŕizení 70 motor 71 kone c 72 prepadová zábrana

PV 3W- K